时间：2022-08-04 04:08:23
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关键词:CADCAMCAX应用
[summary]:quickdevelopmentthatCAD/CAE/CAMtechniqueispushingthemanufacturingindustryfromtheproducttodesigntomaketechnocracyaseriesdeep,completely,havethereplacingofprofoundmeaning.CAtheDisnotonlyandonlyis"jiltthedrawingboard"alreadyandgraduallyknowforpeople.Thistextdiscussedthecalculatortolendsupporttothedeepoftechnique(CAX)toapplytheinsidesuchasthebusinessenterprisetoprogramfromthepracticalangle,andthesoftwarechoosethetype,personnelthetraining,applicationexpansionetc.theproblem,methodtowardsCAD/CAMsoftwarechosetypemadethepointintroductionwithstep,andtryhardfortohavethefunction,advanced,science.
Keywords:CADCAMCAXapplication
一．前言
随着计算机技术的迅速普及，计算机的应用已渗透到人们生产、生活的各个领域，CAD--计算机辅助设计、CAPP--计算机辅助工艺过程管理、CAM--计算机辅助制造、CAQ--计算机辅助质量管理统称为CAX即计算机辅助技术，已为广大工程技术人员所熟悉，CAX的应用水平不仅是衡量企业产品开发、设计、制造能力和技术先进性的重要标志，更进一步影响着企业在激烈的市场竞争中的生存空间和发展潜力。
对于许多企业和工程技术人员而言，CAX早已不是"旧时玉谢堂前燕",CG---计算机辅助绘图的应用已深入人心，CG所实现的"甩图板"固然是推动计算机辅助技术在工程技术开发领域应用所迈出的一步，但同时应当看到相对于真正意义上的产品CAD--CAD/CAE/CAM全面集成，AM--敏捷制造和CE---并行工程而言，无论在技术含量上，还是在预期经济效益上这都只是第一步。因而，三维建模，智能化CAD以及PDMS---产品数据管理系统，乃至全系统集成等CAD的推进深入工作又站在一个全新的起跑线上，重新面临着整体规划、软件选型、人员培训、应用推广等问题．
二、企业级"CAX"应用整体规划
凡事预则立，不预则废。CAX应用亦然。首要重点就是企业级的整体规划，具体而言，包括时间、空间两个方面。
在时间范畴上，企业CAX的应用、深化作为一项系统工程，决不能一哄而上、一蹴而就的，所以从实施之初就应当立足生产实际，结合企业发展大计，制定长期战略，长计划短安排，从CAD。CAM、PDM等系统的初步建立，逐步完善，到全面集成系统管理，步步为营，并依据各阶段计划落实情况和企业发展变化对计划进行适当的修正。
在空间范畴上，由于产品设计开发部门、工艺设计部门乃至车间级工艺人员都是CAX企业应用的主体，故整体规划工作必须立足现实情况，针对不同层次的应用部门，人员定位作出不同规划。例如：设计开发部门考虑配备高、中端CAD/CAM集成系统（三维造型、有限元分析）；工艺部门、车间级CAD/CAM则可配备完整2D功能，简单3D功能（装配、自动编程）；若只允许检索、查阅，甚至可以只配备模型图档浏览工具，但应当特别指出两点：
1.各部门系统间数据、档案应确定交换通畅，各系统无虚连接；
2.不论高、中、低端系统，也不论开发级规划、车间级安排都应预先考虑对将来的入企业产品数据管理系统PDM的轨道是否会产生副面效应。
这里可举软件系统组合范例如下：
1、某模具厂，开发部门采用UG为CAD、CAM高端、SolidEdge为CAD中端；工艺部门以SolidEdgeOrigin3D为CAX平台，MasterCAM为CAM中端；车间级人员仅允许查阅，故采用SolidEdgeOrigin+Viewer；
2、企业长期使用AutoCAD，规划设计部门以MDT为开发平台，工艺部门则采用AutoCAD/AutoCADLT，车间工艺员采用AutoCADLT/Viewer。
三、软件选型
随着计算机软硬件技术的突飞猛进和CAX市场日益扩大，基于各种运行平台、技术核心，定位于不同性能价位的CAD、CAM软件百花齐放，性能及易用性更是长江后浪推前浪，令人眼花缭乱。对于以经济效益为核心的企业而言，只有最适合于自身产品开发的软件才是最有价值的，因此，选型必须立足于自身产品，离开这一基本点，任软件技术先进，功能强大，终将沦为"鸡肋"。通常，CAD、CAM软件的选型分以下几个步骤：
3.1.立足产品，需求定位
对软件的选型应切合实际，根据自身产品的特点、复杂程度、企业内部设备来明确需求定位，才不至于迷失于众多CAD/CAM厂商的宣扬中。例如对于一家电产品厂而言，其CAX系统只要定位于产品设计，则它需要的是一个较强造型能力、装配功能完善，工程出图快捷的CAD系统，通常还应具备从顶向下的设计功能；对于产品呈系列化、改型频繁的企业而言，对CAD系统的迫切要求则首先是具备强大参数化功能，甚至要求装配的参数化，此外，造型（Modeling）--装配（Assembly）--绘图（Drafting）的全相关也是一个重点；对于注塑模生产厂家而言，模具型腔常有复杂曲面，且企业自行拥有数控铣床或加工中心，则在配备具有优良曲面操作能力和模具增强功能的三维CAD的同时，还须引入较强NC（数控）编程能力的CAD软件，对于复杂注塑件，模具设计中流动分析常不可避免，这就要考虑Moldflow或C-Mold等CAE系统，当然，一个CAD/CAM/CAE一体的高端系统也可能是理想之选；又如某些企业产品在钣金，管路上有所侧重，他们对CAX的要求又迥然不同。
因而，任何一个CAD系统都不是全能的，针对不同产品和不同企业，不同单位要求不同，软件选型考察侧重点必然不同，因此，具体选型开始务必立足产品，明确：什么样的系统才是本单位所期待的--即需求定位。
3..2广泛考察，多方研究
确定需求后，应对整个CAX市场做一全面调查，对软件功能、技术优势、厂商资历等进行广泛了解，在今天这样一个信息时代，Internet盛极一时，这项工作不过是举手之劳，可以查询CAX软件供应商、商站点来了解软件资料、厂商概况、下载Demo演示信息，也可以上中立专业测试公司站点，查询软件评价报告，比较测评表，还可以登录专业院校、研究机构、行业协会CAD方面BBS、聊天室,看看天南海北的用户对各种CAX软件的正面推崇、反面批驳，乃至唇枪舌战的辩论，虽有可能失之偏颇，却往往一针见血，切中要害，让你了解到厂商提供资料以外的另外一面。当然，正面接触软件商以获取书面资料、软件演示版或技术人员现场介绍，都有助于对有关软件的认识。除此外，咨询专业人士、考察软件用户、参观兄弟企业均对选型大有裨益。
由于选型之初已明确要求，经广泛考察、多方研究后，即可初步拟订几种基本方案，通常这些方案在价位、技术优势或运行环境上有所区别，但对企业需求均有可能较好满足。
通常，许多企业倾向的主流软件有：
流动分析CAE：Moldflow、C-mold等；
低端CAD：AutoCADKMCADCAXA电子图板等；
中端CAD：MasterCAM、Cimatron、Powermill、SurfCAM等；
中端三维CAD：SolidEdge、Solidworks、AutodeskMechanicalDesktop等；
CAX集成化系统：ProEngineer、Unigraphics、I_DEAS等模块化集成。
3.3.现场测试最终定型
针对基本方案的进一步筛选，不仅应大处着眼，更应细处着手。典型的做法是邀请软件商到企业做现场测评，对各种方案的软件功能进行详细比较，以企业典型产品和复杂产品为案例，重点考虑以下因素：
a、技术功能指标：造型核心，组件技术，二维功能，三维功能，装配功能等；
b、用户界面指标：任何软件的考评中，用户界面都是一个重要指标，因为所有软件的使用主体均为人，所以易用性不言而喻不可或缺；
c、开放扩展功能：文件转换接口、二次开发能力、本地化国标化程度，此外丰富的三方支援常对软件后继扩展有重要影响；
d、价格定位--性能价格比；
e、服务水平：培训、技术支持、版本更新、疑难解答，包含软件商的发展能力。
通过综合评价，软件最终定型。
四、人员培训
随着信息社会的到来，计算机的开发和应用正以前所未有的速度冲击着我们这个时代。把计算机技术应用于教育领域，在国外称为计算机辅助教学（CAI）和计算机管理教学（CMI）。我国有关CMI的研究刚刚起步，而对CAI的研究已进入推广和使用阶段，这标志着我国现代化教育技术手段的又一次飞跃。
CAI教学的发展，在国外始于60年代行为主义学习理论所倡导的程序教学法，即根据刺激反应—强化原则，及时获取教学信息的反馈，有效地实行个别化教学。由于当时的计算机发展刚刚起步，软件开发价格昂贵，操作难度大，并未受到广泛关注。80年代，计算机技术的飞速发展，为CAI创造了有利条件，尤其是认知心理学的兴起，使CAI软件开发更侧重于应用，注重知识的条理性和结构化，强调与学习者已有的认识结构相匹配，使其在原有认知结构基础上，通过计算机的辅助达到同化和顺应，从而形成新的认知结构。近几年，由于认知心理学理论的日益成熟及多媒体计算机技术的开发，使CAI更注重于学生学习能力的形成、学习策略的掌握和提供更多的个别化教学选择。CAI的发展趋势，正顺应了现代化教学的两个基本趋势，即强调教学的主体性，强调充分发展学生的个性，全面提高学生的整体素质。
目前，我国正处于“应试教育”向素质教育的转轨时期，坚持素质教育的基本观点，就要面向全体学生，即通过个体的发展，实现真正意义上的全面发展；同时，帮助学生具备各方面的基本素质，形成合理的素质结构，为学生未来发展奠定基础，使学生终身受益。而要实现个性的全面发展，必须立足于学生个体差异、因材施教，这不仅要有雄厚的知识基础，还必须掌握获取知识技能的方法，形成自学能力，这样才能适应未来社会不断变化的需要。
CAI教学的主要特点，为我们进行素质教育目标的实施，提供了有益的帮助。首先，计算机信息存贮量大，处理迅速，方便的人机交互功能，提供了良好的个别化学习环境。学生能根据自己的学习能力理解和发展水平，调节学习进度和难度，真正实现因材施教。其次，计算机的模拟功能，可使抽象内容形象化，静止内容动感化，为学生创造生动、活泼、直观、有趣的教学条件；而教师的设问和强化刺激手段可极大地调动学生的学习热情，激发学习动机，形成有意注意，消除学习的疲劳和紧张。这样做既有助于学生良好的心理品质的形成，又使学生获取准确、深刻的直观感知，从而形成完整的理性认识，提高课堂教学质量。第三，CAI可以提供培养自学能力的条件。教师可根据学生已有的认识基础，构建问题情境，指导学生独立地上机学习，并辅之以必要反馈练习，及时肯定或解答，帮助学生总结学习方法，查找学习障碍，逐步提高学生自学能力和处理实际问题的能力。此外，CAI在提高课堂效率、增大课堂容量、进行全面即时性辅导、减轻学生课业负担等方面，还具有很好的功能。
CAI的这些功能，决定了它在化学教学中会发挥日益重要的作用。近年来，虽然很多学校在计算机硬件的配置上下了很大功夫，但在软件的开发和利用上明显滞后于硬件的配置。而且，相当多的教师对CAI在化学教学中的应用认识不足，参与不够，对CAI化学教学模式的研究更鲜为人知。为此，结合我校CAI化学教学的开发和实践，我们对CAI化学教学模式提几点看法。
二、计算机辅助化学教学的几种模式
（一）计算机模拟教学模式
CAI的模拟功能，是计算机辅助教学中较早开发和利用的一种功能。目前，很多学校的软件应用是这种教学模式。
模拟教学模式，主要是指利用CAI的模拟功能把一些抽象的理论内容，或不易观察清楚、危险性较大、难于操作的实验内容，通过二维或三维动画形式，进行信息处理和图像输出，在显示屏幕上，进行微观放大，宏观缩小，瞬间变慢，短时间内调动学生多种感官参与活动，使学生获取动态图像信息，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成概念，上升为理性认识奠定基础。
模拟教学只是教学过程中的一个环节，比传统的挂图、模型或录像都更真实地接近于事物的本来面貌，而且可反复播放，因此更有利于学生理解知识的本质，培养他们的形象思维能力，也有助于抽象思维能力的提高。
CAI在化学教学中的模拟教学，主要适用于理论性和抽象性较强的内容：如原子核组成、电子云、核外电子运动、化学键中离子键、共价键形成、溶解和结晶、原电池、电解池、离子反应和离子方程式、NH3分子结构、有机官能团的结构等。另一方面适用于实验难以操作、危险性大而观察不明显的内容，例如，溴苯制备、氢气还原氧化铜、氨氧化、乙酸乙醋水解等。此外，工业生产知识内容，如硫酸、硝酸工业制法，炼铁也可制成CAI课件进行教学。
（二）多媒体综合教学模式
计算机可以控制多种教学媒体，这是其优于其它教学媒体的特殊功能。实际上，传统教学模式的教学中，教师上课也有声音、形象、板书、文字、挂图和实物等，教师也可根据教学过程中学生的反映来调整教学策略。但我们这里所说的多媒体有二层含义，其一是把微机与其它教学媒体相互连接，赋于其它媒体交互性，同时使用幻灯、投影、录像等手段，使多种媒体有机地贯穿于教学的全过程。其二是多媒体计算机技术的使用，即“利用计算机交互式地综合处理文字、图形、图像、声音等多种信息，使它们建立起逻辑连接，成为一个系统”，使之具有综合性，即一机多用，同时又可形成人机互动，互相交流的操作环境，形成一种身临其境的情境。
由于多媒体计算机技术是90年代在法国首先提出和使用的，我国高中配置多媒体计算机系统的学校不多。因此，主要的多媒体综合教学模式还是指前一种，但未来的发展趋势，应当是使用多媒体计算机平台，设计课件，操作使用鼠标，简单易行，而且教师并不需要有太多的计算机知识，因此具有更广阔的发展前景。
实际上，进行CAI教学，应当逐渐从单纯的CAI向多媒体组合的CAI发展。例如，在“原电池”一节的教学中，我们把原电池中原电池原理及形成条件作为本节课的重点，为了突出重点内容讲授，让学生从微观本质理解原电池的形成，不仅采用了传统的分组实验教学，利用投影给出原电池实验要求、观察步骤，指导学生实验，并利用微机模拟原电池所形成的闭合回路，通过电子转移的流动过程和声响，及两极不同颜色的Zn2＋离解，H＋析出标示出内外电路所构成的闭合回路，使学生认识原电池本质；最后利用录像播放不同新型原电池的工作情况，使学生最终形成对原电池比较深刻和全面的理解。
这种多媒体组合教学，可在一定程度上突破学生认识的时空限制，拓宽学生获取信息的渠道，使学生的视觉、听觉、触觉等多种感觉系统参与信息的收集过程，形成教与学的双向互动，更好地发挥学生思维的想象力和创造性，激发学习兴趣，极大地提高学习效率。
（三）计算机个别辅导教学模式
我们目前采用的主要是班级授课制，很难在全班实现个别化教学，而实现个别化教学，又是化学教学由“应试教育”向素质教育转化的重要途径。由于CAI的课件，主要强调人机交互功能，因此实现一对一的个别化教学有得天独厚的条件。
个别辅导模式，主要是用计算机部分地代替教师，按照程序教学的原则，设计不同的层次递进的教学途径，学生可根据自己的学习水平，选择不同的学习程序，提出需要学习的内容；计算机可向学生提问，并对学生的问题进行分析，作出正确与否的判断，给出高质量的反馈，如遇困难，还可以适当降低学习坡度，使学生循序渐进，得到知识的巩固和自学能力的提高。个别辅导教学模式，是一种适合自学的个别化教学方式。如果程序设计的分支越多，预想情况越丰富，越能帮助反复学习，克服障碍，共同达到教学目标，优化学习过程。
这种教学模式，虽然主要是以学生为主体，但也不能忽视教师的主导作用；教师不仅要指导学生寻找解决问题的方法，而且要针对学生的实际，精心设计程序，使学生能用最短的时间找到解决问题的途径，同时也可以帮助学生总结自己的个性特点、学习风格，从而帮助学生形成良好的学习品质和自学方法，真正实现个别化教育的目标。
个别辅导教学模式，由于受CAI课件的限制及学生计算机使用的熟练程度的影响，很难在短时间内得到大范围的推广，而现有的软件局限性又较多，因此可尝试在选修课教学中，进行小范围的试点，当课件使用比较成熟时再做推广应用。
以上我们只对现有的常用教学模式进行了归类，除此之外，CAI的问题解决、教学游戏及查询和问话等多种基本模式，在个别化教学的课件中都有所表现，在此我们限于篇幅，不再赘述。
三、计算机辅助教学的实践和体会
我校开展计算机辅助教学的时间较长，不仅在化学学科，在其它各科教学中，都设计过丰富的CAI课件，这主要源于计算机硬件的配置和得力于一批对软件开发兴趣浓厚的中青年教师群体。这样一个大的环境也在无形中推动了CAI化学教学的开发和应用。
在CAI化学教学实践中，我们感到主要是CAI课件设计比较困难。现在市售的课件，模式单一，价格较高，教师个人的教学设计和风格不同，课件使教师选择余地较小；教师本人又没有更多时间和精力参与设计程序，而要编程序，难度更大，由此需要有一个CAI教师备课系统，使教师便于选择、存储、检索加工组成课件。
（一）实时预警计算机辅助审计可贯穿业务操作的前台和后台，针对不定期非现场审计发现的问题或业务人员操作环节可能存在的风险，审计人员可及时向业务岗位发出风险预警，对于潜在风险适时发出提示，防止风险形成和扩大。同时，掌握被审计单位风险点集中区域，并针对重点风险点开展内部审计，做到“风险引导审计，审计关注风险”，更好地发挥内部审计部门防风险、促履职的作用，实现对外汇管理工作实时预警的目标。
（二）定期评价根据不定期的非现场审计情况，了解和掌握被审计单位外汇管理业务阶段性发展情况，定期对被审计部门执行内控制度情况进行合规性评价，对被审计单位外汇业务管理的经济性、效率性和效果性等进行绩效评估，对外汇业务内控管理工作中的风险开展评估，对审计结果及时有效利用，实现对外汇管理工作定期评价的目标。
（三）提高效率探索外汇局档案管理电子化，开发“电子档案管理系统”，将各类业务凭证影像电子资料存入系统，便于审计部门非现场调阅业务系统查询不到的资料，利用计算机和信息网络技术进行非现场审计，可将审计工作贯穿全年工作始终，降低审计成本，节约人力资源，实现提高外汇局内部审计工作效率的目标。
二、外汇局开展计算机辅助审计的现实意义
（一）计算机辅助审计开展可提高外汇局日常内控监督效率计算机和网络科技的迅速发展为非现场审计工作在技术上的突破提供了可能，各级外汇局能够定时、甚至实时对本级局内及辖区分支局各类业务操作进行内部审计，增加内部审计检查频度，提高检查的准确性，提升工作效率。
（二）计算机辅助审计的开展可提升外汇局内控监督效果与外汇管理业务处理系统实时对接，适应当前各项外汇业务操作电子化的形势，可及时发现各项外汇业务操作潜藏的风险和错误，内部审计手段的改进必将提升监督的效果。
（三）计算机辅助审计的开展可推进外汇局无纸化办公实现对外汇管理业务系统的实时查询后，外汇业务管理各类报表、分析等档案均可通过业务系统调阅，外汇业务系统无法查阅到的资料通过建立“电子档案管理系统”实现，减少各类纸质业务档案的留存，推进无纸化办公。
三、利用现有资源开展计算机辅助审计的基本方法和步骤
（一）做好外汇管理业务调查，采集审计电子数据和信息针对目前外汇局绝大部分业务信息在系统中记录的现状，计算机辅助审计实施前，应对外汇局目前在用的业务系统进行全面摸底调查，充分了解可从业务系统中采集的电子数据范围和采集审计信息的途径。审计人员从业务系统采集电子数据和审计信息的方式，可探索实现业务系统与内控风险测评系统的关联，保证审计人员不可修改系统数据，但可查询和监控到所有业务系统业务数据及操作人员的操作痕迹，实现对每项业务的全过程监督，全面掌握业务审批、操作流程及法规执行情况。
（二）调阅业务系统开展非现场审计，记录风险预警线索以目前外汇局使用的“内控风险测评系统”中测评表为基础，将测评项目按“非现场测评指标”和“现场测评指标”分为两个部分。可从业务系统中直接采集或间接获得信息开展检查的项目作为“非现场测评指标”，其他需要进行数据分析或现场调研资料进行检查的项目作为“现场测评指标”。分别制作“非现场测评表”和“现场测评表”。调阅外汇管理业务系统，将通过业务系统中获得的信息筛选、过滤，并对重要数据进行合规性分析，按照测评指标开展非现场审计。同时，记录通过非现场审计发现的问题、和需要现场审计进一步确认的风险预警线索，填写“非现场测评表”。
（三）依据非现场审计线索调阅业务档案，确定审计问题可考虑建立“外汇局电子档案系统”，管理外汇局在业务系统中无法查询的档案和按规定必须留存纸质资料的档案，实现非现场实时调阅业务档案。依据非现场审计获得的风险预警线索，有针对性地调阅相关业务资料，排除问题或者进一步确定问题，将可以确定的问题填写到“现场测评表”中相应项目。
（四）总结归纳审计问题，提出整改和完善建议归纳审计中发现的问题，分析被审计单位执行制度情况，总结被审计单位客观存在的问题提出整改建议，并根据非现场调阅业务系统时掌握的情况，对被审计单位可提升和完善的工作提出相关建议。
四、外汇局推行计算机辅助审计面临的难题及建议
（一）内控风险测评指标，建立内控风险测评系统随着外汇管理改革不断推进,各业务部门的风险点、法规依据及风险系数等相关要素均发生变化,特别是货物贸易、服务贸易以及资本项目外汇管理制度改革后，由于内控风险测评系统未及时维护相关风险指标等要素，将影响了计算机辅助审计的效果，也无法保障审计工作的及时性。建议建立相关规范性文件，要求各业务部门按季度根据业务变化向内审部门提出系统修改意见，备案本专业修改后内控风险测评表信息，包括风险点、法规出处、指标含义、风险系数等，作为内审部门进行系统更新和维护的依据。实现内审与政策调整同部署、同调整，及时修订内控风险测评系统相关信息，保证内控风险测评系统的有效性，使内控监督测评系统作为内部审计电子化手段得到及时、有效发挥。
（二）探索实现审计系统与业务系统信息共享外汇局要实现计算机辅助审计，就要依靠计算机和网络技术实现从业务系统中采集信息，将对目前的业务系统进行改动，设置数据接口，实现系统对接。建议通过增加内控风险测评系统“审计数据采集模块”，或者采用设立“超级查询用户”的方式，建立查询和采集数据功能，实现审计系统与业务系统信息共享。
小学自然作为科学启蒙教育的主要学科，可以指导学生获得一些浅显的自然科学基础知识，培养他们的科学志趣及学科学、用科学的能力，使他们受到科学自然观、科学态度、爱家乡、爱祖国、爱大自然等思想品德教育，促进他们身心健康发展。
小学自然教学是“行虽微而旨趣远，出虽浅而寓意深”。它是一门科学启蒙课，研究的是低层次的入门的科学知识。我们在实践中感到在讲授小学自然科学中，除了学习教科书，讲课之外，还应注意到学生的年龄特征，教学内容要生动具体，注意它的基础性和可接受性，教学方法富有趣味性和多样形，多让学生动手。
鉴于小学自然这门学科的重要性和独特性，学校为了提高自然课的教育教学质量，加强了自然实验室建设，配齐自然教学所必须的仪器和教具，鼓励教师自己动手制作教具、学具，改善观察、实验条件。指导教师运用挂图、模型、电化教学、实验等教学工具和教学手段，启发学生的兴趣，激发学生的情感，改进课堂教学，提高课堂教学效率，近年来，学校的自然教学收到了良好的教学效果，自然学科教育、教学质量得到了提高，有的教师成为自然学科的教坛新秀，学科带头人。学校还举办了“苏州市小学自然电化教学现场会”。
学校根据小学自然学科的独特性，进一步发展小学自然教学的所取得的成果，把自然教学搞得更好，以自然教学作为计算机辅助教学的突破口，带动学校其他学科的计算机辅助教学工作。
当前，现代化教学手段以它自身的特殊功能和无与伦比的优越性正在教学领域中越来越普遍地得到应用。不仅极大地扩展了教学中传递信息的途径，同时也迅猛地冲击着传统的教学方法，促进了教学方法的改革。
学校自然教学在教坛新秀、学科带头人孙苹老师的带领下，从教学的目的和要求出发，认真研究学生心理发展的特点和各种教学方法、手段的功能，积极运用现代化教学手段，努力改革传统教法，不懈地探索现代化教学方法、手段与传统教法、手段的最优化组合的规律和途径，适应时代需求的新的教学方法体系，以争取最佳的教学效果。学校力求通过现代化教学手段改革课堂教学结构，调动学生的学习积极性，使课堂教学达到最佳效果。
例如，教学《眼睛的科学》(小学自然第五册)一课时，要求学生掌握眼球的构造，了解瞳孔的作用，知道为什么眼睛能看到物体。教师通过挂图、模型，可以帮助学生迅速地掌握眼球构造，再通过现代化教学手段播放《眼睛的奥秘》的录像，结合学生利用手电筒光照射瞳孔的实验，帮助学生进一步了解瞳孔遇光线强时收缩，遇光线弱时放大的变化规律。在教授眼睛为什么能看见物体时，教师再次出示眼球模型，取出模型中的晶状体和睫状肌，让学生观察其形状、特点，思考讨论晶状体和睫状肌的作用。教师通过讲解告诉学生，睫状肌能收缩、舒张，从而带动晶状体，使晶状体的凸度发生变化，从而使物体的像能清楚地落在视网膜上。这个原理单靠教师口头抽象的讲述及观看模型，学生还表示不够理解，于是教师利用了电脑设计辅助教学软件来演示这一过程，电脑动画画面显示：睫状肌收缩、舒张，晶状体也随之凸度由小变大，物体的像随晶状体凸度的改变，清晰地落在了视网膜上。学生通过电脑软件这个现代化教学手段的展示，对眼睛为什么能看清远处、近处物体有了感性的认识。这样，通过现代化教学手段，使《眼睛的科学》这一难表述的人体生理结构形象清楚地呈现在学生眼前，教学难点就迎刃而解了。从教学实践问卷调查的情况就可明确地看到：
班级人数实 验 内 容能说出眼睛看物原理的能说出眼球构造的六⑴50只使用传统教学 15人占30%24人占48%六⑶52 现代化教学手段与传统教学相结合45人占86.5%52人占100%
这堂课通过现代化教学手段，学生的学习积极性提高了，兴趣也很浓厚，从而圆满地完成了教学任务。
在教学《大气压力》(小学自然第五册)一课时，在指导学生揭开塑料吸盘衣钩为什么能吸住墙壁这个奥秘时，教师又可利用电脑设计动画软件：衣钩一边的空气娃娃被挤了出来，神情沮丧，另一方面可爱的空气娃娃就把衣钩牢牢地压在了墙上。教学时，教师边播放电脑动画软件，边向学生讲解是大气压力使它产生这个结果的科学道理，学生看了电脑动画软件，听了教师的讲解，一下子就明白了这其中的道理，教学取得了良好的效果。
再如，在教学《青蛙》(小学自然第二册)一课时，为了让学生弄清青蛙是怎么跳跃、游泳的，教师首先让学生对实验桌上的青蛙进行观察，在学生观察了数分钟后，教师就可运用电脑这个先进的科技设备，向学生播放青蛙跳跃、游泳时的慢动作画面，让学生与实物进行对比观察，以让他们了解青蛙是怎样运动的。学生们一会儿低头看看桌上水槽中的青蛙，一会儿抬头看看电脑播放的青蛙跳跃、游泳的慢动作画面。不一会儿，学生们就纷纷举手请求汇报观察结果。通过电脑这个现代化教学手段，学生们很快完成了教材上要求完成的观察任务。
事实证明，如果教师结合观察、实验使用幻灯、录像、摄像、电脑等现代化教学手段对所要掌握的知识进行分解演示，突出重点、难点，通过放大、放慢，或定格、重演，引导学生观察、分析、实验，就能很好地帮助学生理解、记忆、操作，使他们在脑海中留下深刻的印象，对事物的理解能力得到了提高。这一点从《青蛙》一课的教学中得到证实：
班级 人数 实 验 内 容 能说清青蛙跳跃、游泳时 的腿部动作的 一⑴ 46只使用传统教学方法10人 (占21%) 一⑶ 48现代化教学手段与传统教学相结合 39人 (占81%)
从上述可见，在当今的教学中，现代化教学手段是相当重要的，它使学生获得直观形象的感性认识，使教师的讲述更精辟、生动、形象，能更好地完成教学任务。
自然教学中常用的仪器、标本、模型、挂图、实物、黑板、学具等，都是传统的教学手段。现代化教学常用的手段有幻灯、投影、录音、电影、电视，以及多媒体电脑这个具有时代特征的先进科技产物等。运用传统教学手段中实物、标本、模型可以展示事物的现象或外表，具有立体感、真实感。学生通过视觉可以感知实物的形状、大小、颜色、位置，通过触觉而感知实物的软硬、冷暖、轻重。而通过幻灯、投影、录像、多媒体电脑等现代化教学手段形象鲜明、再现迅速、表现力丰富、感染力强，能突破时间、空间、微观、宏观的限制，使教学内容所需要演示的事物、现象、过程全部再现于课堂，显示了无比的优越性。
现代化教学手段是科学技术发展的产物，是教育实现现代化的一个重要组成部分。现代化教学手段中采用了各种先进设备，具有效率高、效果好、范围大、规模大、生动形象的优势，丰富了教学内容，激发了学生的求知欲望和积极性。
在自然教学过程中，发挥现代化教学手段和传统教育各自的优势，建立适应时代需求的教学方法新体系，可以使我们的教学达到最优化。
经过计算机辅助自然学科的教学，能够把多种现代化媒体的视听功能融合在一起综合运用，为学生创设丰富多彩的学习环境，使自然课堂教学更形象，让学生能眼见其形，耳闻其声，形成大容量的信息传送，使抽象的概念成为具体的事物，使静止的画面成为活动的情景，从而使学生认知由感性上升到理性，更恰当地把握好教学的重点，掌握好教学的深度和广度，启发学生课后自行探求和应用知识，获得最佳的教学效果，得到了教师的一致好评，同时提高了自然教师的素质，不少教师在全国和省市会课中获奖，撰写的论文在市、区发表和获奖。
我们感到计算机辅助自然教学, 它是其他教学手段无法替代的, 随着计算机多媒体技术的运用, 其教学效果更佳, 将越来越被广大教师所认识、接受和运用。
在计算机辅助自然教学中，我们认为设计制作计算机辅助教学软件是关键，这就对自然教师提出了更高的要求，教师必须掌握计算机工具软件的使用和制作，同时，要具备较好的绘画能力。这样，必须加强对自然教师的培训，还需创设一定制作软件的条件并给予制作的时间。
关 键 词：临摹 计算机辅助设计 工业设计
临摹，是书画艺术领域常见的一个词语。在世界各国，临摹一直是学习古典书法或绘画技法，是借鉴和继承优秀传统的主要途径与手段。笔者借用临摹的“借鉴”和“继承”之近意，着重于讨论一种“模仿”设计学习方法，而临摹的内容也非书法和绘画，而是扩展为所有视觉形象。计算机辅助设计包含的内容也非常广泛，笔者主要以工业设计专业为例而展开讨论，讨论的对象则是设计绘图软件。
一、计算机辅助设计对于设计的内涵
20世纪80年代以来，人类进入了一个信息爆炸的新时代，计算机技术的发展与工业设计的关系也越来越广泛和深刻。一方面，计算机的应用极大地改变了工业设计的技术手段，改变了工业设计的程序与方法。与此相适应，设计师的观念和思维方式也有了很大的转变。另一方面，以计算机技术为代表的高新技术开辟了工业设计的崭新领域，先进的技术必须与优秀的设计结合起来，才能使技术人性化，真正服务于人类。由于计算机辅助设计的出现，设计创作的方式发生了根本性的变化，传统的设计运作方式受到了挑战，计算机辅助设计对于设计的重要性不言而喻，因此，学习计算机绘图就成了当今设计专业的必修课程。wWw.133229.COm
二、计算机辅助设计学习中面临的问题
当前的计算机辅助设计软件种类越来越繁多，版本不断地更新，对应的命令也越来越丰富，功能也有智能化的趋势，使用起来得心应手。但对于初学者，面对繁多的命令，学习计算机辅助设计软件还是一项繁重的任务。因此，计算机辅助设计的学习面临的问题主要是，如何快速入门之后能够应用软件进行设计创作。一方面，很多时候我们看到软件的学习是为了软件而学软件。而软件毕竟只是一种手段或者工具，软件应该是为设计服务的，计算机辅助设计的“辅助”二字也是这样而来。对于学设计的人来说，软件的学习应该跟设计结合起来，这样才能充分发挥软件的特色，使得学习每个命令都能够知道其实际的用途；另一方面，软件的学习缺乏“主观能动性”。有些教材或者在以往的教学过程当中往往都是偏重于步骤和结果，而对于为什么要这样做，往往都没有明确交代。学员大都会“按部就班”地做，以至于有些学员学完以后知其然而不知其所以然。最终结果是学了容易忘，而且不能做到举一反三，当面对其他的任务时，就不知道该用什么命令来完成。所以，培养学生的“主观能动性”是相当重要的，除了要教会他们用一些命令，同时也要知道应用这些命令的原理。这里的主观能动性指的是学生掌握了书中的知识以后，结合自己的设计理解，应用其进行再创作。因此，学习软件也应该有主动探索的过程。那么，如何才能克服上面两点呢？“临摹”是有效的方法，它既能够跟设计结合起来又能够充分调动学生的“主观能动性”。
三、临摹方法在计算机辅助设计中的应用
临摹的原意前面已经提过，这里讨论更多的意思是在于“模仿”。基于计算机辅助设计效果图表现的不同要求，笔者把临摹的方法从两个方面进行阐述：一个是二维平面；另一个是三维立体。
首先是二维平面。对于工业设计专业的学生来说，计算机辅助设计主要就是应用平面设计软件绘制二维效果图。经典的设计软件如photoshop、illustrator以及coreldraw。那么怎样体现软件的设计功用和培养学生的主观能动性呢？以工业设计专业的二维效果图为例，我们要求学生每人绘制一组产品效果图，二维效果图就是以工程制图原理为依托，包括主视图、顶视图、侧视图、底视图、后视图等，可以根据具体情况选择不同的视图，但要求是必须在三个方向视图以上。我们找来了产品的图片，让学生去临摹。这些产品的图片可以是真实产品的照片，也可以是成功产品效果图的案例。临摹可以分两个层次：一是提供的图片是完全符合工程制图分布规则的平面视图，如图1；二是产品的透视立体图，如图2。当然也可以是可触摸的真实产品。虽然提供的是两种图片，但最终绘制的都是平面效果图。第一种情况是完全按照提供图片进行临摹绘制，第二种情况则是需要自己去分析，然后按照平行投影的原则把它画成平面效果图。很明显，第一种情况要比第二种情况简单一些，也可以说后者是前者的进阶。第一种情况我们临摹的是产品的造型、材质、细节和光影效果。第二种情况在第一种情况的基础上更需要自己去观察、分析和归纳。从临摹当中我们可以学到以下的知识：第一，平面效果图的表现技法，这些技法最主要的就是光影效果的表达。通过提供的图片进行临摹，我们可以知道高光和暗部怎么处理，材质的质感怎么表现，等等。第二，通过临摹优秀的产品，我们在刻画产品造型的过程当中了解到别人的设计优秀在哪里，细节是怎么处理的。其实临摹的过程也是产品赏析的过程，但临摹要比单纯的赏析深刻得多，临摹能够使产品的每个细节都深深地印在学生的脑海当中。如果学生能够不断地临摹，那么他们的设计水平是可以不断提升的。也许临摹会影响到学生的创新能力，会限制思维的扩展，容易使学生形成一个固定的思维模式。解决的办法就是要求学生在临摹的同时可以夹杂一些自己的创意元素，类似一种改良设计，改变产品的局部和细节。从这个角度来说，这也是对学生进行设计创作的一种引导，从一个比较基本的层面培养了学生的造型能力。这里也要提到一点，在一些非重点高等院校，学生的综合能力相对较弱，引导的教育比拓展的教育显得更加重要。有时候我们要求学生进行创新设计，他们往往不知所措，不知道该从何下手，不知道怎样的设计才是好的设计。那么从临摹优秀的产品设计当中，学生就能够慢慢积累出设计的经验，为以后的设计课程打下良好的基础。
其次是三维立体。三维设计软件常见的有rhino和3dmax。不论哪个软件，最终都是要把三维的模型转化成二维的效果图。三维绘图临摹的也是优秀产品，并且在制作效果图中模仿优秀的商业摄影效果，参考它们的灯光和构图。实际上，三维辅助设计就是在一个虚拟的环境里进行设计，所以建立一个良好的虚拟摄影环境对于效果图的制作是非常重要的。在临摹过程当中，尽量把产品的每个细节都表现出来。第一，模型的构建虽然是临摹现成的产品，但实际上这是一个非常讲究的探索过程。例如产品的尺寸比例关系、曲面的弧度变化、倒角的大小等，都需要自己在软件中来控制和把握。而且模型的构建本身就是一个非常讲究的技术活。第二，模型构建完毕，需要赋予材质和灯光，这个时候就要仔细分析一些商业摄影当中的灯光表现方法，例如灯光的位置、反光板的应用、整体构图等。所有以上这些操作都应该是脱离书本的，学生根据自己所掌握的命令和对产品的理解完成任务。学生在临摹的过程中既加深了对软件各个命令的印象，又学会了如何去表现产品的细节。
总结
计算机辅助设计的软件都是非常强大的，功能并非是单一地为哪个专业服务的。而我们在学软件的时候应该有这样一个原则：结合专业实际，实用至上。也许我们并不能把软件的所有命令都学会、学精，但关键是我们能够学会那些跟我们专业有关的大部分功能，然后在这样的基础上再求拓展。临摹不是简单地拷贝，也不需要做到精确地复制。这里讨论的临摹方法是有所创造的，是需要探索的，所以也不需要担心会扼杀学生的创造性。通过临摹的方法，学生比较容易掌握知识的精髓。临摹更是一种引导的学习方法。既然设计可以从模仿开始，那么学设计也可以从临摹开始。
参考文献：
首先,虚拟技术是利用计算机技术生成一个逼真的三维图形或者是三维空间,生成一个虚拟的贴近现实的操作对象,所有数据全部输入到虚拟对象中,学生可以通过计算机进行操作甚至是触屏操作。通过对虚拟实验对象操纵,能够了解到它的属性与各个部位的关联等信息,还可对虚拟对象进行360度立体旋转,从而对其多角度浏览或者交互观察。这样一来,通过多次的虚拟逼真地学习实践,不但可以加深学生的理解性记忆,还可以掌握实验课中的要领与注意事项。如此,既保证在真实验的中成功率,又能节省不必要的资源消耗。鉴于虚拟技术的优势,教育专家预计未来,虚拟技术在教育领域中必将有广阔的应用前景。
2作为医学高职院校,绝大多数课程以医学技术类为主,更加适用于高职院校
例如:影像技术,康复治疗、口腔技术、医药检验、护理等。同时还要学习病理学、生理学、生物化学等医学基础课程。大量的功课和复杂的各种生理结构让同学们很难深刻地理解。像人体解剖学这门典型的基础学科,就是需要大量的记性,没有窍门可言,只能死记硬背。而虚拟技术可将人体的各个部位进行数字化,再通过三维立体成像为可视化、多角度移动化便于观察。既可作为教师授课时的一种教学新手段,又可成为学生在课下的一种预习巩固的新方式。倘若每人一台虚拟教学计算机,那么更加便于学生的独立学习与思考。另外,虚拟3D技术在中医针灸教学中也能发挥其自身的优势。通过构建虚拟人体,建立穴位,对刺激方法和刺激量进行数据化。让学生感受中医针灸学的针灸方法与力度,这种技术可以为需要多次或日常难于接触的实践活动和实验提供一个平台。最终掌握整个知识体系。虚拟技术优势具体如下:(1)虚拟技术的应用容易激发学生的学习积极性。在计算机创建的3D模拟虚拟环境,学生能够比较快地进入到人机交流的环境中。逼真的虚拟环境,使同学们感性层面上得到的知识能够大幅提高,这样对学生所学的知识更加深刻,再加上声色并茂的课堂形式将使得整个教学氛围更加活泼。同时,虚拟技术还可以提供声音、动态图像,能够将许多抽象的理论知识形象的表现出来,课堂的授课效率势必会得到大幅度的提高。(2)虚拟技术延伸了传统教学的手段。传统的教学主要集中在教室与实验室中,教师在课堂中和实验室中讲授后,虚拟技术所提供的操作环境为传统的教学提供了极大的扩展。经过理论课程的学习,虚拟技术对整个课堂教学后的的一种强有力的补充。打破了教与学的限制,在课余时间同样可以学习,为学生开辟了第二课堂,是提高课后复习效率的辅助手段。因此,虚拟技术在医学教育中的介入,改善了师生的互动关系,为学生提供了新的电子教学场所。此外,在一些病理、药理等实验中,实验的效果需要比较长时间的观察。这样在课程安排上会有一定程度上的限制,在实验过程中出现的重点现象也容易被遗漏。虚拟技术的应用可以在很短的时间内将整个实验的现象呈献给学生。学生可以自己做出相关的总结,减少等待的时间,提高学习的效率,打破时间上的限制。(3)虚拟技术可以规避风险。不论是医学实验还是临床治疗,都有一些危害人体健康的操作,譬如发生血液感染或者传染类性质的临床疾病。尤其在教学中,教师只能通过自己的演示或者通过教学录像方法为学生展示,虽然这种方法规避了真实的风险,但也带不来真实体验。学生自然也就无法亲自接触到实验现象,更不能体验到操作过程所注意的问题与风险,实验的本质就很难被传授出来,更多的感性知识不容易获得。引入虚拟技术,把临产病例植入到虚拟环境中,将不正规的操作将导致的风险和注意事项输入到虚拟环境中,如此一来,学生便可打消各种顾虑,全身心的投入到实验中。在虚拟试验中一旦触及风险项,便会有相应的提示。通过一次次的虚拟实验,学生更能深刻了解感性知识、总结知识,此举必将提高学生的学习效率,且规避了风险,为医学教育提供了可靠的安全实验环境。
3虚拟医学教学系统作为一种新颖的教学辅助手段,在教师与学生之间能到了广泛的关注
在实践教学中,有着独特的天然优势,解决实验消耗过多、教学资源匮乏所带来的问题。特别是对医类教育教学中存在的风险与不确定性做了很好的规避。不但可以让学生放心大胆地去做,还提高了学生的动手能力与学习积极性,节约大量的医疗耗材。丰富了医学教育的手段,拓宽了广大同学们的学习方式,提高了同学们的学习热情。不仅如此,虚拟教学对教育思想与教育技术产生了一定的影响,使现有的教育理念与教学有了新的研究方向。
4随着计算机技术的不断发展,虚拟技术有更大的拓展空间
【关键词】 计算机辅助语言教学 现状 存在的问题 对策
我国计算机辅助语言教学始于20世纪70年代后期，在80年代有了较快的发展，随着信息技术的快速发展，近年来这项新兴的科学也得到了飞速发展，无论是研究计算机辅助教学的学术论文，还是在研究内容和研究方法上都得到了很大的改进。这表明我国的计算机辅助语言教学得到了极大地关注，与此同时该项新技术也在不断的发展。
一、CALL在教学中存在的问题
虽然计算机辅助语言教学在我国取得了快速发展，但是在实际教学中仍然存在着一些问题：比较重视理论研究；研究对象主要集中在大学，较少涉及到中小学；理论研究结果在实践操作中有待验证；与其他发达国家相比还存在着一定的差距；计算机辅助语言教学在普及方面也存在不少问题，具体表现在以下几个方面：
1.1 地区、大中小学之间发展不平衡
在加拿大，“几乎所有的大学教师，超过78％的中学教师使用互联网准备教学资料、做研究”。在日本，“截至1996年，小学计算机安装率是84.7％，初中99.7％，高中100％”（杨敏、朱春玲，2002）。在我国，由于各地区经济发展的不平衡，导致各地区之间计算机的普及率有很大的差异，目前各地区多媒体教学主要集中在大学，相对落后地区的大学仍然无法普及，中学特别是小学电脑的安装率是极低的，这让计算机辅助语言教学成为许多学生渴望不可及的学习奢侈品。
1.2 教学资源闲置严重
许多高校积极响应国家关于大学英语课程要求，购买了先进的教学设备，改善了教学环境，改变教学模式，建立自主学习中心，投入了大量的人力和财力，但是有些高校将这些教学设备搁置不用，最主要的原因是投入使用后带来的后续问题使得学校不得不放弃，例如，软件的更新换代，技术问题的解决，教师的培训等等问题，所以当学校无力维持时就会关闭这些学习中心，从而导致教学资源的严重浪费。
1.3教师教育技术与理论知识的缺乏
当前计算机作为语言教学的辅助工具收到越来越多的外语教师的欢迎，但是由于缺乏系统的多媒体语言教学的理论学习，很多教师认为计算机辅助外语教学就是将传统的教学模式照搬到计算机上，变成了电子文本的形式。不少的教师从过去的知识传授者变成了电脑操作人员。即使有些教师愿意自己做课件，其质量也不高，大多是是个人传统教学的翻版。
1.4软硬件研发技术落后
计算机辅助语言教学离不开硬件和软件的支持，在这方面我国远远落后于国外。虽然我们可以使用国外的先进软件，但是其软件在一定程度上承载着本国的一些风俗习惯和文化，不一定适合于我国的学生，同时也会淡化学生对中国文化的意识。目前优秀的教学软件并不多，也没有开发出利用自然语言进行人际交流的软件，不能满足语言学习的灵活性。
二、提高CALL发展水平的对策
2.1加大资金投入
资金是计算机辅助语言教学中最关键的环节，例如，计算机软件、硬件、维护及教师培训，这些都是由新技术的特点所决定的，这些因素是计算机辅助语言教学无法回避的问题，正是由于我国经济发展的不平衡，才导致我国计算机辅助语言教学发展和普及不平衡。虽然现在计算机的价格已经下调，但是对于贫困地区，实现计算机辅助语言教学仍然是不可能的事情。所以在大力发展发达地区及高校的同时，对贫困地区要给予资金扶持，加快计算机辅助语言教学的平民化，更好的为中国学生服务。
2.2提高教师信息技术工具的运用能力
在CALL教学环境中，要求教师要掌握基本的计算机知识，多媒体课件的制作技术，学会利用网络资源，要鼓励教师成为教学软件的设计者，这就要求教师不断的更新和提高自身的技术水平，特别是在学习软件方面，要积极学习新的软件知识，不能心存恐惧不敢问津，只有这样才能使教学软件更具有科学性和实用性。
2.3加强学生计算机基础教育，引导学生教育观念的转变
学生作为CALL环境下的教育对象，首先要了解计算机的基础知识，在发达国家电脑已经普及，但在中国只有生活在大城市的学生才有这样的机会，所以在前期要对学生进行计算机基础知识的普及，让他们尽快的熟悉新的教学环境。其次，要合理引导学生转变教学和学习观念，许多学生长时间接受传统教学，面对新的教学方法不能很好的适应，甚至产生抵触心理，因此要对学生进行自主学习、协作学习和探索性学习等理念的引导。
实施计算机辅助语言教学的三个必要条件是硬件、软件和“人件”，三者相互联系、相互作用，才能使计算机辅助语言教学在我国得到稳步而快速的发展，才能更好的为中国学生提供有效得学习环境。
关键词：计算机；辅助设计；采矿工程；应用
近年来，计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称CAD)在世界各国得到了广泛使用，它是利用计算机的计算功能和图形处理能力，对产品进行辅助设计、分析、修改与优化，综合了计算机和工程制图知识，并且随着计算机硬件性能和软件功能的不断提高而逐渐完善。
计算机辅助设计是由美国公司开发的通用计算机辅助设计软件包，具有体系结构开放、使用方便、便于掌握等优点，并能够绘制平面与三维图形、渲染图形、标注尺寸以及打印和输出图纸。
从 上世纪80年代至今的有关文献资料来看，计算机辅助技术在国内外矿山开采设计中的应用日益广泛。作为一种精确、高速的新型设计工具，已被广大工程技术人员所接受，并对传统的设计方法与手段提出了挑战。目前，它已被矿床开采设计的各个分支和侧面广泛应用，并取得了很好的效果。
一、 计算机辅助系统组成及采矿设计理念
计算机辅助系统一般以有着图形功能的交互计算机系统为基础，包括：计算机主机、图形输入板、图形显示终端、扫描仪、绘图仪、磁带机、打印机以及其他各种软件。利用交互系统开展采矿设计，可以边设计，边构思，边画样，边修改，随时可以从终端屏幕看到每一步操作的显示结果。典型的设计包括：（1）设计者接受任务，了解甲方对矿山的功能、经济、制造技术、生产环节等方面的要求。（2）方案设计。一
方面来自设计方的要求，另一方面来自工程师的知识、理念，包括功能的满足，技术的可行以及其他需要等。
（3）验证、修改、定型。将设计对象表达出来，并根据功能、技术、经济、审美等方面的详细要求和数据，对其进一步修改，适之处予以完善，细节予以补充，最后定型。（4）将设计果制作成技术文件，一般包括三视图、部件图、剖面以及各种说明等。
二、如何使用计算机辅助设计
每个人都知道，矿山开采的目标是要开采出矿石，而矿山工程设计，是工程师、设计人员应用技术手段改变矿山环境。满足政府、企业以及特定人群要求的一种高智能劳动。因此，采矿设计的任务：一是必须开采出高质量的矿石；二是有效地保护工程结构，使其能够承受自然界与人工开采的压力，长期而可持续地发展；三是必须保证以尽可能低的代价和成本，获取最大的经济效益与社会效益，保证工程建设的安全和后续作业的开展。
实践证明，采用CAD进行采矿可以提高采矿设计水平与设计质量，不但能够使常规设计效率得到有效地成千上百倍的提高，还能够在手工设计时代根本无法想象的设计空间展开自由翱翔的翅膀。由于设计工程师思想、理念、习惯、表达方式的不同，在设计环节使用计算机辅助部分与其余部分之间接口的描述方法也难以取得一致。所以，设计工程师在开展设计之前，要对每一个项目进行深入的了解。比如，矿山所处的地质地貌、水文环境、开采方式、巷道走向、设备选型、提升机械甚至矿山复绿等，都要胸有成竹，才能“知己知彼，百战百胜。”在设计过程中，设计工程师要做好一周就以下几个方面的工作：
1.认真做好设计方案。接受设计任务后，首先要运用自己的设计经验和知识进行设计构思。在这个过程中要进行技术决策，确定设计原则，同时对今后设计过程和要完成的设计有个整体认识。 包括：一是下大力气广泛收集有关采矿的背景资料与工程信息，认真开展调查研究，了解与掌握地质勘探、技术经济、矿产利用指标、矿床储量、矿山生产力等等信息；二是分析研究已经取得成功并在实践中得到证明的同类设计资料以及相关知识，取人之长，补己之短，学习和参考成功的经验，开展设计工作，进行构思。才能厚积而薄发，最后确定设计方案。
2对每一个工程结构参数进行分析。其目的是要确定设计方案中有关工程结构的应力载荷、约束条件等，这是采矿设计中很重要的一个方面，不能有半点马虎。
3、掌握设计采矿图的全过程。在实际工作中，具体方案的设计往往与绘制同步进行，因此，必须对设计采矿图的全过程严格掌握，不得有一丝的大意。
4、绘制施工图。这是采矿设计的具体表现，要以详尽体现设计意图为目的。工程师长期的实践采矿设已形成了行业的图样表达习惯和约定，因此对施工图的绘制要能体现这一特点
5、进行全面的经济分析，这是设计的重中之重，根据设计阶段的不同对概算和预算进行分析。概算是确定项目投资、编制和安排建设计划的依据；预算是施工图设计文件的组成部分，是确定工程造价、考核工程成本和经济性的重要组成因素
总之，此系统研究的目的是辅助设计者完成工程方案的设计，模拟设计领域专家的思维进行工作。因此，从这一意义上来说，采矿 CAD系统是对采矿设计专家的思维模拟。
三、采矿CAD 技术特点分析
系统结构是软件开发的基础。系统结构的选择，一要考虑行业特点，二要考虑技术发展水平。尽管21世纪新的 技术已经向三维实体、可视化和集成化发展，但对矿山行业而言，还有很长的路要走。所以，系统的定位必须重视企业的特点和现状。一般来讲，CAD技术在国内外矿山的应用有以特点：
一是提高设计质量，缩短设计周期。主要通过使用 CAD 系统，使设计过程更加客观、、准确、高效和规范。所以，采矿 CAD 的设计一定要考虑矿山设计规范和工程师的设计习。
二是富有实效与连续性。无论是地质、采矿、测量，还是选矿之间的信息处理、传输更富于时效性和可连续性，更加强调 系统的集成化和数据的共享。
三是加强采矿 CAD 系统的通用性和可移植性。由于行业差异与体差异，以及在生产过程中需处理的瞬息万变的信息差异，使得这种D技术在矿山行业的应用研究中具有较强针对性，可移植性相对较差。所以，必须图形处理方法、图形环境以及数据接口技术研究。 四是从实际出发进行研究。 由于二维方式下的矿山 CAD 软件的应用研究有利于与传统设计方式衔接，也符合目前矿山计算机技术水平。所以，要摈弃过分追求“三维实体设计”的思想，从矿山的实际需要出发进行开发和研究。
五是与时俱进，积极研究。目前 CAD 软件开发正处在一个由二维平面的设计模式向三维空间的设计模式过渡。由于存在技术上的障碍，一时 间还难以完成。但是笔者认为，只要我们与时俱进，努力学习，认真研究三维实体构模技术、基于 GIS 的矿山空间工程数据技术等，就一定能够使矿山设计的水平大大提高。
从目前文献调研和实际应用情况来看，采矿 CAD 软件的开发和应用还存在着许多问题，比如，基础研究较少，尤其是很少从理论、技术和方法上展开研究。对图形数据的规范化及其表示方法研究不够，没有相应的标准可以遵循，等等。这些都是CAD技术在采矿技术应用中遇到的问题与障碍。
“大江东去浪淘尽，千古风流人物”。时代在发展，科技在进步。综上所述，目前CAD 技术正朝着开放、集成、智能和标准化的方向发展。作为 CAD系统的支撑环境，开放的操作系统，如：WINDOWS、UNIX 将是今后 CAD系统的主流；实用性更强的编程与数据库技术将为该系统的发展作出新贡献。我们期待着计算机辅助系统为矿山建设发挥更大的作用。
参考文献：
[1]陈建宏。可视化集成采矿CAD系统研究。中南大学博士论文，2002.3
[2]杨义辉。采矿CAD可视化集成系统研究。西安科技大学硕士论文，2006.4
[3] 马江平。露天矿地质CAD软件系统的开发。辽宁工程技术大学硕士论文，2005.5
{4.张善心。填采矿法计算机辅助设计技术研究。2010.5
5.吴奉亮。集成化采矿法CADd的知识协同性研究，2009.4
【关键词】计算机辅助教学；高效课堂
1. CAI的误区
1.1 为计算机辅助教学而采用计算机辅助教学。 在新兴的教学模式推广的形式下，很多老师在实践中已经意识到计算机辅助教学的强大功能和优势，也意识到它必将取代传统的教学模式。但在众多的计算机多媒体公开课中，很多听课老师都反映：所谓计算机辅助教学难道不过就是用计算机代替教师的传统板书？用一个课件贯穿整堂课的教学，使教学失去其应有的灵活性。一旦原先的教学设计出现意外，就乱了阵脚，变得束手无策。有些学科的某些具体章节并不适合采用课件，使用了课件但教学质量并没有提高，这就得不偿失，计算机就没有能起到它的辅助教学的作用。
1.2 CAI课件在课堂教学中的应用就是计算机辅助教学。“CAI课件在课堂教学中的应用就是计算机辅助教学”这已成了大多数人的思维定势。按照这一理论推断，CAI课件是计算机辅助教学的唯一要素，CAI课件数量的多少、质量的好坏，决定着计算机辅助教学活动的开展。很多一线的教师在开展计算机辅助教学活动时也经常抱怨CAI课件的缺乏阻碍了计算机辅助教学活动的开展。这一认识是有失偏颇和错误的。这种狭隘的计算机辅助教学观已不能适应计算机技术和计算机辅助教学的飞速发展。而大多数教师也没有充分认识到计算机在课堂教学中的工具作用和计算机辅助教学的丰富内涵，使得计算机在课堂教学中的应用空间缩小了。
1.3 用课件代替学生的思维与操作。目前的许多CAI课件（包括下载课件），常常侧重于教会学生知识，把教材内容中抽象的化为形象的，理性的化为感性的，仅呈现那些原本需要教师讲解、学生思考的东西，甚至包括要求学生动手操作的实验。这样课件充当的只是电子图书的角色，主要目的也只是通过“图文并茂”帮助理解知识。这跟素质教育思想是大相径庭的。课件应带有启发性，在努力调动学生学习兴趣的前提下，充分培养学生的能力，发展学生的智力，促使学生积极参与，动脑动手，努力培养学生的创新精神，而不能越俎代庖，成为“应试教育”的现代化手段。
1.4 片面追求 “花俏”。片面的、大量的堆砌素材。忽视了课件的技术含量。授课的首要技巧是抓住学生的注意力，花哨的课件是做到了这一点，可是与此同好时也分散了学生注意课内知识的注意力。
2. 对策探讨
（1）计算机辅助教学作为一种现代化教学手段是用来支持教学工作，提高课堂教学的效率，突破重点难点的，它主要用来解决一些传统教学中不易解决的实际问题。既然传统教学存在一定的局限性，那我们就应首先从这方面入手，利用计算机辅助教学解决这些局限，这样现代教育技术的优势才能体现出来。值得强调的是，计算机在教育教学中的作用与地位是工具，它和教科书、投影、幻灯、挂图一样，具有提高教学效果、扩大教学范围和延伸教师功能的作用。但它与其它工具相比，又具有无可比拟的优越性。教师不应只满足于将它作为一种“新鲜事物”，而应该明白：计算机在课堂教学中应该像黑板粉笔一样，是自己的一种教学工具。所以，应从本学科的角度出发，研究如何应用计算机来辅助自己的教学。
（2）实践证明，由于教学课件固有的某些缺陷，使很多课件不能满足计算机辅助教学的需要。而造成CAI应用处于困境的重要原因，在于课件这种形式背后所反映出来的人们对CAI的不正确的理解。教师事先把自己的思想以软件的形式固化，形成课件。教师通过课件来表达其教学意图，教学过程表达为：“教师课件学生”。很明显，这种过程割裂了教师与学生之间的直接联系，降低了师生间的互动。
（3）课件设计应解决课件中教学内容和教学过程的设计的问题。包括课件中每一幅框面上所呈现的教学内容和教学过程及其控制。课件在使用前，还应对它进行全面的测试。如对教学信息的呈现功能、对教学过程的控制功能、总体教学效果和教学目标完成的情况等。课件的开发过程是反复循环的过程，只有不断改进，才能使课件逐步达到令人满意的效果。
3. CAI提高课堂效率 多媒体计算机辅助教学，具有综合处理语言、文字、图形、图像、动画、视频和声音的能力，拥有极强的表现力和较好的受控性、交互性，集各类媒体优势于一身。其在教学上的特点是显而易见的：信息显示方便、快捷，表现方式形象、自然，丰富多样；交互方式更加自然、方便；容易实现寓教于乐；有助于探索式学习模式的发展；使课堂效率提高。
（1）直觉感受，激趣引入。一个好的CAI课件，应该在课程的开始就能配合引课，让学生知道将要学什么，应该做什么。使学生全方位地、立体地接受信息。并第一时间抓住学生注意力。
（2）自我探索，拓展创新。能开发学生探索思维的教学方式始终是把教学的最终目的放在培养学生的思维方式上。而多媒体技术所拥有的独特动画效果，可以立体的将内容再现，也可以将任务分层公布，协助教师一步步的引导学生，开发学生的探索性思维，拓展创新。
（3）发挥主体，高效建构。在课件制作过程中全面考虑到教师主导作用与学生主体地位之间的关系，设计了学生参与的讲述、演示、阅读、回答、问题探讨，做到每个学生不仅能参与而且积极参与。这种参与型结构能充分调动学生学习积极性，培养学生的操作能力，使学生成为课堂的主人。
参考文献
[1] 杨海燕、廖建平.计算机辅助教学呼唤“数字化教师”.北京：教育现代化杂志社
[2] 郑夫扬.恰当应用多媒体提高课堂教学效率..北京：教育现代化杂志社
[3] 张剑石.当前CAI存在的问题.北京：教育现代化杂志社
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